Почва — тонкий верхний слой земной коры, дающий жизнь растениям. Это самостоятельное природное тело, представляющее собой нечто среднее между живым и мертвым веществом. В почве взаимодействуют литосфера, атмосфера, гидросфера и биосфера, а плотность живого вещества планеты максимальна.
Самое ценное свойство почвы — плодородие, т.е. способность
обеспечивать растения необходимыми питательными веществами и влагой.
Почва состоит из минеральных частиц, органического вещества в основном растительного происхождения, почвенной воды, почвенного воздуха и населяющих её живых организмов. В различных районах Земли толщина почвы колеблется от нескольких сантиметров до 2-3 метров.
Почва образуется очень медленно, для полного обновления её минеральной части на глубину 1 м необходимо 10 000 лет.
Основатель современного почвоведения В.В. Докучаев считал, что, подобно минералам, растениям и животным, почвы представляют собой особые естественно-исторические тела. Они формируются под влиянием нескольких факторов почвообразования, действующих одновременно.
Горные породы, на которых образуются почвы, называются материнскими или почвообразующими, они служат источником минеральной части почвы и определяют её химический, минеральный и механический состав.
От климата зависят тепловой и водный режимы почвообразования, а также скорость выветривания горных пород. Растительность поставляет в почву органические вещества и заметно влияет на её микроклимат.
Животные и микроорганизмы, населяющие почву, перемешивают и разрыхляют ее, а также ускоряют разложение органических остатков. В зависимости от рельефа перераспределяются тепло и влага, а химический состав и режим грунтовых и почвенных вод воздействуют на многие почвенные процессы.
На формирование почвы огромное влияние оказывает хозяйственная деятельность человека: он возделывает землю, а чтобы получить хороший урожай, вносит в почву удобрения.
Образование почвы начинается с выветривания — разрушения и измельчения горных пород.
ОБРАЗОВАНИЕ ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЫ |
Сформировавшаяся подзолистая почва |
|
Почвенные горизонты: |
|
1. Гумус |
|
2. Горизонт вымывания |
|
3. Горизонт вмывания |
|
4. Почвообразующая |
На каменистой |
Маломощный |
порода |
|
||
поверхности |
слой почвы |
|
первыми |
|
|
поселяются |
|
|
лишайники |
|
|
и мхи |
|
|
Факторы, влияющие на образование почвы
На рыхлой увлажнённой массе появляются первые бактерии, грибы и водоросли. В процессе их жизнедеятельности образуется тонкая пленка органического вещества, на которой первыми поселяются низшие растения — мхи и лишайники. Отмирающие растения и останки животных перерабатывают микроорганизмы, органического вещества становится больше.
Впочве образуется перегной, слой чёрного цвета, который называется гумусом. Он содержит основные питательные вещества, необходимые растениям. Чем больше гумуса в почве, тем она плодороднее.
Врезультате длительных процессов почвообразования происходит разделение почвенной толщи на горизонты — однородные слои, обладающие одинаковым цветом, строением, структурой и другими признаками. Например, в подзолистых почвах смешанных лесов умеренного пояса сверху вниз обычно выделяют горизонт А1, в котором происходит накопление органического вещества и образование гумуса; горизонт А2 — вымывания, из которого при достаточном количестве осадков происходит вынос части органических и минеральных соединений; горизонт В — вмывания, где накапливаются относительно подвижные продукты почвообразования из верхних горизонтов; горизонт С — почвообразующая порода.
По степени выраженности отдельных почвенных горизонтов, их мощности, химическому составу определяют типы почв — черноземы, подзолистые почвы, солончаки и т.д.
ПОЧЕМУ ОДНИ ПОЧВЫ РЫХЛЫЕ, А ДРУГИЕ ТВЕРДЫЕ?
Песчаные и глинистые частицы, из которых состоит почва, по-разному пропускают влагу. Песок быстро впитывает воду, поскольку он состоит из достаточно крупных частиц, которые не очень плотно соприкасаются между собой, и вода легко просачивается. Глинистые частички имеют меньший размер и так плотно прижаты друг к другу, что вода между ними проходит с трудом.
По соотношению песчаных и глинистых частиц судят о механическом составе почвы. Если в почве больше песчаных частиц, то это легкая песчаная почва, а если много мелких глинистых — тяжелая глинистая. В супесчаных и суглинистых почвах соотношение песка и глины примерно одинаковое.
Способность почвы распадаться на комочки различных форм и размеров называют структурой почвы. Комковатые и зернистые почвы очень плодородны, а бесструктурные почвы, состоящие из мелких пылеватых частиц, не позволяют воздуху и влаге проникать к корням растений, поэтому они неплодородны.
Сквозь
крупные
частички
почвы
вода
проходит
быстро.
Мелкие
глинистые
частички
почвы
плохо
пропускают
воду.
Формирование почвы зависит от сочетания факторов почвообразования, которые различаются на обширных пространствах Земли. Например, там, где температура воздуха невысока, выпадает мало осадков и растительность скудная, почвенный слой тонкий и содержит мало гумуса. Зато в районах с достаточным количеством тепла и осадков, с богатой травянистой растительностью образуются мощные плодородные почвы.
ГУМУС
Гумусом (от лат. humus — земля, почва), или перегноем, называется специфическое органическое вещество почвы. Гумус накапливается в различных количествах в верхнем почвенном слое и обычно бывает тёмного цвета. Он образуется в результате сложного биохимического процесса превращения отмерших растительных остатков и других биогенных продуктов в специфические гумусовые вещества — гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин.
Остатки зелёных растений, попавшие в толщу почвы или находящиеся на её поверхности, быстро разлагаются, теряют свою форму и первоначальное строение. Активное участие в этом процессе принимают почвенные животные и микробы. Некоторые соединения (часть углеводов и белков, жиры) превращаются в углекислый газ, воду, минеральные соли, которые вновь включаются в биологический круговорот. Одновременно микроорганизмы синтезируют сложные вещества, окрашивающие почву в тёмный цвет. Это и есть гумус, в котором находятся важнейшие элементы питания растений — азот, фосфор, сера и др., которые под воздействием микроорганизмов становятся доступными для растений. Таким образом, плодородие почв зависит от содержания в них гумуса.
Запасы гумуса наиболее высоки в почвах прерий и высокотравных степей и минимальны в почвах тундр и пустынь. В чернозёмах содержание гумуса достигает 9-12%, а гумусовый горизонт обычно имеет наибольшую мощность — 25-100 см. Подзолистые почвы содержат всего 3-4% гумуса.
Вначале XX века великий русский ученый
В.В.Докучаев впервые сформулировал закон зональности почв: «почвы... должны располагаться по земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр.». На земном шаре почвы закономерно изменяются на равнинах от экватора к полюсам, а в горах — от подножий к вершинам.
Однако нередко даже внутри одной природной зоны факторы почвообразования сильно разнятся, поэтому вместе с основным типом почвы, характерным именно для этой природной зоны, в её пределах образуется большое количество других типов почв. В связи с этим почвенная карта мира отличается необыкновенной пестротой.
Из всех почв Земли самыми плодородными являются чернозёмы. Они образуются в зоне степей и лесостепей, где климат сухой и относительно тёплый.
Чернозёмы содержат самый мощный слой гумуса чёрного или буро-чёрного цвета, который формируется из большого количества отмирающей степной растительности и корней. Иногда слой гумуса достигает 1 м и более, поэтому чернозёмы необычайно плодородны.
Тундрово-глеевые почвы формируются в зоне тундры в условиях постоянного переувлажнения и низких температур. Они маломощны. Из-за затрудненного доступа кислорода в этих почвах имеется голубовато-серый глеевый горизонт.
Подзолистые почвы характерны для зоны хвойных и смешанных лесов. Там, где осадков выпадает больше, чем испаряется, в почвах формируется промывной режим, при котором продукты распада органических и минеральных веществ быстро выносятся в нижние почвенные горизонты. Образуется осветленный подзолистый горизонт, по цвету напоминающий золу. Подзолистые почвы содержат мало гумуса и требуют внесения удобрений.
Серые лесные почвы формируются под смешанными, широколиственными лесами и лесостепями в условиях умеренного климата. Мягкая зима, тёплое лето и умеренное увлажнение приводят к тому, что гумусовый горизонт может достигать 50 см.
Серозёмы — почвы пустынь и полупустынь. Они образуются при высоких температурах и недостатке влаги. Гумуса в них мало, он накапливается только за счет отмирания весенней травянистой растительности и составляет всего несколько сантиметров. Эти почвы могут быть плодородны только при хорошем орошении.
Ферраллитные почвы формируются под влажными экваториальными и тропическими
лесами на сильно разрушенных горных породах древней суши — ферраллитной коре выветривания. Из-за содержания в материнской породе большого количества окислов железа и алюминия почвы приобретают красные, желтые и бурые цвета и поэтому носят название краснозёмов, жёлто-красных, красных, красновато-бурых, ко- ричнево-красных почв. Слой гумуса в этих почвах достаточно большой.
НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ ПОЧВ, РАСПРОСТРАНЁННЫЕ НА ЗЕМНОМ ШАРЕ
Тундрово-глеевые |
Природные зоны |
Подзолистые почвы |
почвы тундр |
|
смешанных и хвойных |
|
|
лесов |
Бурые лесные почвы |
Ферраллитные почвы |
Серозёмы — почвы пустынь |
Чернозёмы степей |
широколиственных лесов |
влажных экваториальных лесов |
и полупустынь |
и лесостепей |